全自動化背景下醫(yī)學檢驗專業(yè)實驗教學改革探索與實踐

摘"要：臨床生物化學檢驗在疾病診斷、治療監(jiān)測、健康管理和科學研究等多個領域扮演著至關重要的角色，其對于提升醫(yī)療質(zhì)量和推動健康事業(yè)的全面進步具有深遠意義。在當前全自動化技術迅猛發(fā)展的時代背景下，本文深入剖析了醫(yī)學檢驗專業(yè)實驗課程的教學現(xiàn)狀，并以“臨床生物化學檢驗”實驗課程為典型案例，詳盡地展示了實驗課程改革的實施步驟、細節(jié)及其顯著成效。本研究旨在進一步強化醫(yī)學檢驗人才的實踐操作能力，確保他們能夠更加熟練地適應并引領未來醫(yī)療領域的發(fā)展潮流，為我國醫(yī)療健康事業(yè)的發(fā)展貢獻力量。

關鍵詞：醫(yī)學檢驗；教學改革；虛擬仿真實驗；翻轉課堂；全自動化

醫(yī)學檢驗作為臨床醫(yī)學的基石，為臨床提供準確可靠的數(shù)據(jù)，對疾病的預防、風險評估、確診、預后判斷、治療選擇以及患者的持續(xù)監(jiān)測至關重要，確保了臨床決策的安全性、適宜性和有效性，具有較強的實踐性和技術性［1］。近年來，隨著遺傳學、基因組學、核磁共振、質(zhì)譜以及微流控等技術的飛速發(fā)展和融合應用，檢驗醫(yī)學領域經(jīng)歷了技術革新，極大地提升了臨床實驗室的診斷和監(jiān)測能力，從而顯著改善了患者的治療效果和醫(yī)療體驗［2］。這些技術進步不僅推動了實驗室研究的效率和準確性，也促進了實驗室向全自動化方向的轉型，開啟了檢驗醫(yī)學新時代的大門［3］。在這個全自動化的新時代背景下，實驗課程的教學模式亦需與時俱進［4］。以臨床生物化學檢驗課程為例，我們探索醫(yī)學檢驗專業(yè)實驗課程的教學改革，旨在優(yōu)化實驗教學質(zhì)量，培養(yǎng)學生的實踐能力和創(chuàng)新思維，提升學生在未來臨床實踐中熟練運用現(xiàn)代醫(yī)學檢驗技術的能力。這不僅是對教育改革的回應，也是對實驗室自動化趨勢的適應。

1"醫(yī)學檢驗專業(yè)實驗課程教學現(xiàn)狀

1.1"實驗課程與臨床應用脫節(jié)

近年來，自動化技術普及使全自動儀器大量替代了手工實驗方法。但許多實驗課程仍使用如分光光度計等傳統(tǒng)手段進行臨床生物化學檢驗，與實際臨床中應用的先進自動化技術不符。這種教學與實踐的脫節(jié)，導致學生畢業(yè)后難以適應行業(yè)變化，增加了就業(yè)難度。

1.2"實驗課程考核方式單一

實驗課程考核通常局限于實驗結果和報告，忽視了對學生實驗過程、技能、創(chuàng)新能力、團隊協(xié)作和問題解決能力的評價。單一的評價方式和不明確的評價標準導致評價缺乏統(tǒng)一性和公正性，難以全面反映學生的實際能力。

1.3"學生參與度不高

提升實驗課程中學生的參與度是教育者的關鍵任務。學生參與度不足可能由以下原因導致：（1）缺乏實驗興趣：實驗內(nèi)容與學生的個人興趣、學習目標不符，導致其參與意愿下降。（2）資源與設備瓶頸：尤其是在儀器共用的情況下，學生的實驗體驗和參與感受到影響。（3）對失敗的恐懼：技能不足或自信心缺乏的學生擔心實驗失誤，害怕受到指責，從而避免積極參與。（4）評價方法單一：過分依賴考試成績和報告，忽視了對學習過程和團隊互動的評估，這抑制了學生的參與積極性。

2"實驗課程教學改革策略

2.1"引入虛擬仿真平臺

虛擬仿真實驗不僅顯著提升了實驗的安全性和經(jīng)濟性，還提供了豐富多樣的實驗場景，其實時反饋功能更有助于學生迅速提升實驗技能和分析能力。自2013年起，我們的團隊就開始積極與企業(yè)接洽，致力于建立校企合作協(xié)同育人模式，共同開發(fā)了虛擬仿真項目，并逐漸將其應用于教學之中。我們通過虛擬仿真實驗有效補充了線下實驗的不足，拓寬了傳統(tǒng)線下實驗的邊界，顯著加深了教學流程的內(nèi)涵與外延，從而有力推動了教育品質(zhì)的整體提升。

為了使教學內(nèi)容更貼近我校教學大綱，確保學生能在實踐中獲得更真實的學習體驗，我們團隊運用先進的時空模擬技術，模擬了醫(yī)院檢驗科臨床生化檢驗的日常工作環(huán)境，獨立設計并完成了一個涵蓋常規(guī)檢驗項目共性全流程虛擬仿真訓練系統(tǒng)。該系統(tǒng)從檢患溝通開始，經(jīng)過標本采集、檢護溝通、標本性狀分析、全自動生化分析儀的主要參數(shù)設定、質(zhì)控分析、異常結果分析，以及在特殊場景下的應急操作，如全自動生化分析儀故障時的手工測定及結果分析情景。此外，通過開放式的問答互動，我們培養(yǎng)了學生的批判性和創(chuàng)新性思維；通過學習臨床上較先進的“血液標本處理流水線+全自動生化分析儀”及其主要參數(shù)設置，學生得以了解醫(yī)院中的生化檢驗流程；通過英語問答環(huán)節(jié)，學生的外語素養(yǎng)可以得到提升。

我們的實驗設計完全基于臨床生物化學檢驗課程的需求，旨在提高學生分析和解決臨床實際問題的綜合能力及素質(zhì)，并在2022年獲得了該計算機軟件專利，發(fā)布在在線教育平臺。目前，該課程已開設6個學期，不僅服務于本校學生，還向社會開放，至今已吸引了339人訪問學習。

2.2"翻轉課堂優(yōu)化

翻轉課堂是近年來廣泛應用的一種教學方法［5］，我們團隊從三年前開始在臨床生物化學檢驗實驗課程中試行這種模式：學生每3～4人組隊并選擇負責的課程內(nèi)容，組內(nèi)成員交流討論分工，在教師的指導下完成預實驗，并制作授課PPT，由學生進行授課，同時負責本次實驗報告的批改，最終由教師復審。

這種模式在一定程度上確實調(diào)動了部分學生的積極性，但在訪談調(diào)研中，學生反饋的結果并不理想。首先，預實驗時間過長，學生精力不足；其次，匯報組之外的其他學生積極性和自主學習的動力不高。從最后的過程性考核評價來看，效果并沒有達到預期。針對這種情況，我們思考改進方法，將翻轉課堂與虛擬仿真實驗結合起來，以優(yōu)化教學效果。通過虛擬仿真實驗，學生可以利用碎片時間完成預習準備，減輕學業(yè)負擔，使學習過程更加主動和高效。同時，這種方法還可以減少實驗室的硬件和軟件投入，降低實驗耗材的消耗。為了獲得更好的教學效果，我們計劃加強與企業(yè)的合作，開發(fā)更加貼近教學需求的虛擬仿真實驗軟件，并借助企業(yè)資源為學生提供更多的實踐機會。

2.3"增加綜合性實驗比例

通過綜合性實驗，學生可以將所學的不同知識點串聯(lián)起來，更好地理解知識的內(nèi)在聯(lián)系，形成更加扎實和全面的知識體系。我們建議在實驗課程中增加綜合性實驗的比例，同時減少單一性、驗證性實驗的數(shù)量，例如，在酶活性檢測實驗中，我們可以融入實驗試劑的配制操作，使其成為一個綜合性的實驗。我們團隊還從醫(yī)院選擇病例，刪去部分檢驗結果，讓學生來根據(jù)案例自行設計檢驗項目。這樣的實驗設計不僅能夠提高學生的科研能力，使他們能夠掌握從實驗準備到結果分析的完整流程，還能夠促進學生之間的團隊合作和溝通。在團隊合作的過程中，學生們需要共同討論實驗方案、分工合作、相互協(xié)作，從而培養(yǎng)團隊合作精神和溝通能力。

2.4"增加地區(qū)特色

在醫(yī)學檢驗實驗課程中融入地區(qū)特色，不僅能夠加深學生對所學知識的理解和應用，還有助于促進地區(qū)特色醫(yī)學和生物化學領域的發(fā)展。我們團隊緊密結合海南的流行病學數(shù)據(jù)和常見疾病特點，例如，針對候鳥人群的健康與疾病研究，我們通過設計案例，讓學生自主選擇相關的生化指標檢測實驗。通過實際操作，學生們能夠深入了解候鳥人群可能面臨的健康風險，并學習如何通過生化檢驗來評估其健康狀況。此外，考慮到海南豐富的自然資源、特色食品和藥材，我們也將這些元素融入醫(yī)學檢驗實驗課程之中。例如，通過設計患者使用黎藥治療肝炎前后的生化診斷指標檢測實驗，激發(fā)學生的實驗研究的興趣。

通過多元化的教學模式（如圖1），我們不僅能夠培養(yǎng)學生的實驗操作能力和科研思維，還能夠激勵他們探索醫(yī)學檢驗領域的新知識和新技術。同時，這也有助于為地區(qū)醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)培養(yǎng)出能夠解決實際問題的醫(yī)學檢驗人才，為推動地區(qū)醫(yī)療健康發(fā)展做出貢獻。

3"自評互評機制

通過多元化的實驗教學方法，同時強化過程考核，促進自評與互評，是提升教學質(zhì)量、錘煉學生綜合能力的有效策略。我們團隊對臨床生物化學檢驗實驗課程評價體系進行了全面且精細的設計，強調(diào)過程考核的重要性，通過融合量化評價與質(zhì)性評價兩大維度，力求全方位、多角度地評估學生的學習進展（如圖2）。

我們鼓勵學生參與到考核過程中來。通過自評和互評的方式，學生能夠更加清晰地認識自己在實驗中的表現(xiàn)和不足之處，從而進行自我反思和改進。這種參與式的評價方式不僅增強了學生的責任感和參與感，還有助于培養(yǎng)他們的團隊協(xié)作能力和溝通能力。

在量化評價體系中，我們精心規(guī)劃了以下3個關鍵方面：（1）課前預習與口頭報告：為確保學生充分準備，我們要求教師提供明確的預習要求，并鼓勵學生通過口頭報告的形式進行互評，從而檢驗預習效果，并為后續(xù)學習奠定堅實基礎。（2）學習測試與自我評估：通過精心設計的分析題和選擇題，我們對學生進行階段性學習檢測。同時，結合虛擬仿真實驗考核，學生能夠自我評估學習進度和知識掌握情況。這種自我評估的方式有助于學生明確學習方向，提升學習效果。（3）課后作業(yè)與實踐：我們布置了實驗報告撰寫和思考題，旨在鞏固學生的實驗技能和理論知識。在質(zhì)性評價體系中，我們特別關注以下2個方面：（1）主觀能動性與課堂互動：我們評估學生的回答次數(shù)、互動質(zhì)量和提問次數(shù)，通過互評方式進行評價，以激勵學生積極參與課堂互動，培養(yǎng)他們的批判性思維和自主學習能力。（2）學風與紀律：我們密切關注學生的出勤情況和課堂紀律，確保良好的學習環(huán)境和秩序，這有助于提升學生的學習效率和效果，同時培養(yǎng)他們的責任感和團隊協(xié)作精神。為了持續(xù)優(yōu)化課程評價體系，我們采用調(diào)查問卷和座談調(diào)研等方式廣泛收集課堂反饋。通過深入分析和反思，我們制定了針對性的改進措施，以不斷提升教學質(zhì)量，促進學生的全面發(fā)展。

結語

在全自動化技術蓬勃發(fā)展的時代浪潮中，醫(yī)學檢驗技術人才的培養(yǎng)顯得尤為重要，醫(yī)學檢驗專業(yè)實驗課程的改革與創(chuàng)新是刻不容緩的［6］。因此，在致力于提高學生實踐與創(chuàng)新能力的過程中，我們通過融入虛擬仿真實驗、提升綜合性實驗的比重、靈活運用翻轉課堂等教學方法，為學生提供了更為豐富和多元的學習體驗。同時，我們將持續(xù)推動課程的革新與深化，以提升學生的學習成效和實踐技能為核心目標，同時注重培養(yǎng)他們的創(chuàng)新能力，使其能夠快速適應醫(yī)療領域的新趨勢和新變化，為人類的健康事業(yè)做出更大的貢獻。

參考文獻：

［1］吳增強，胡玉林.醫(yī)學檢驗專業(yè)分析化學教學現(xiàn)狀與教學改革探索［J］.教育進展，2023，13（11）：82658269.

［2］楊敏.全自動生化分析儀的分類、特點、應用及發(fā)展趨勢［J］.環(huán)球市場信息導報，2018（33）：209210.

［3］WILSON"S，STEELE"S，ADELI"K.Innovative"technological"advancements"in"laboratory"medicine：Predicting"the"lab"of"the"future［J］.Biotechnologyamp;"Biotechnological"equipment，2022，36（S1）：517.

［4］徐漫歡，鄭曉群，蘇苗賞，等.醫(yī)學檢驗技術專業(yè)實踐教學體系的改革與研究：以溫州醫(yī)科大學為例［J］.國際檢驗醫(yī)學雜志，2020，41（17）：21622164.

［5］石文，林海標，萬澤民，等.翻轉課堂應用于《臨床生物化學檢驗技術》教學中的初步探索［J］.檢驗醫(yī)學與臨床，2022，19（8）：11401142.

［6］GENZEN"J"R，BURNHAM"C"A"D，F(xiàn)ELDER"R"A，et"al.Challenges"and"opportunities"in"implementing"total"laboratory"automation［J］.Clin"Chem，2018，64（2）：259264.

基金項目：教育部產(chǎn)學合作協(xié)同育人項目（2021012830"04）；海南省高等學校教育教學改革研究項目（Hnjg202374）；海南醫(yī)學院國家級一流本科課程培育項目（HYKCPY"202314）

作者簡介：王媛媛（1984—"），女，漢族，山東菏澤人，博士研究生，講師，主要從事高性能生物傳感器和光電子器件研究。

*通信作者：赫娜（1984—"），女，滿族，遼寧鳳城人，博士研究生，講師，主要從事臨床生物化學與分子生物學檢驗研究。